DE803779C - Verfahren zum Herstellen eines Mosaikschirmes - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines MosaikschirmesInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 9. APRIL 1951
P 35317 VIII c/21g D
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mosaikschirmen, welche mehrere voneinander isolierte
leitende Elemente aufweisen. Solche Mosaikschirme werden beispielsweise in Kathodenstrahlröhren von
Fernsehkameras verwendet. Es ist bekannt, diese Schirme dadurch herzustellen, daß man das Material,
aus dem die Elemente gebildet werden, durch ein feines Drahtnetz auf einen Träger ablagert. Infolge
der Biegsamkeit und Feinheit des Netzes, welches wenige hundertstel Millimeter dick sein kann, ist es
jedoch schwierig, eine gute Berührung zwischen dem Netz und dem Träger auf der ganzen Fläche,
über welche das Material abzulagern ist, zu erzielen, so daß das Material dazu neigt, unter die
Drähte des Netzes zu treten und dadurch die gegenseitige Isolation der Elemente nachteilig zu beeinflussen.
Gemäß der Erfindung wird das Verfahren zum Herstellen von Mosaikschirmen in der Weise ausgeführt,
daß das Material, aus welchem die leitenden Elemente gebildet werden, auf einen isolierenden
Träger durch eine Schablone abgelagert wird, wobei die Schablone während der Ablagerung des
Materials durch eine elektrostatische oder magnetische Kraft in enger Berührung mit dem Träger
gehalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßig bei der Herstellung von Mosaikschirmen aus
Materialien angewendet werden, welche nicht leicht durch Ablagerung einer dünnen Schicht des Materials,
welches die Mosaikelemente bilden soll, und durch darauf folgendes Erhitzen der Schicht zur Bildung
von Kügelchen, wie bei Mosaikschirmen mit Elementen aus Silber, hergestellt werden können.
Beispielsweise ist es nicht praktisch, dieses letztere Verfahren bei der Herstellung von Mosaikschirmen
aus Antimon oder Wismut mit anderen Metallen, beispielsweise Palladium, Ruthenium, Platin, Iridium
und Osmium, anzuwenden, während wirksame Schirme aus diesen Materialien durch Ablagerung
derselben auf einen Träger durch eine Schablone und Lichtempfindlichmachen hergestellt werden
können, indem man sie mit einer aktivierenden
ίο Substanz versieht, beispielsweise Caesium, Rubidium
oder anderen Alkalimetallen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Herstellung
von Mosaikschirmen für Kathodenstrahlröhren besteht darin, daß es die Herstellung eines
Schirmes an Ort und Stelle in der Hülle der Röhre erleichtert. Dies ist besonders wichtig im Falle von
Schirmen aus Antimon oder Wismut oder Verbindungen oder Legierungen derselben, da die
Wirksamkeit aktivierter Schirme aus diesen Materialien beeinträchtigt wird, wenn unaktivierte
Elemente der Atmosphäre ausgesetzt werden. Bei der Herstellung und Aktivierung von Elementen in
einer Hülle einer Röhre können die Mosaikelemente nachteilig beeinflussende Gase oder Dämpfe durch
as die übliche Evakuierung der Hülle oder dadurch
ferngehalten werden, daß man die Hülle mit einem inerten Gas füllt. Die Erfindung kann aber auch bei
der Herstellung von Mosaikschirmen aus anderen Materialien, wie z. B. Silber, Anwendung finden.
Ferner kann bei der Herstellung von photoelektrischen Mosaikschirmen, bei welchen die Ablagerung
des die Mosaikelemente bildenden Materials in einem geschlossenen Gefäß erfolgt, nicht nur die
Schablone in enger Berührung mit dem Träger ohne Verwendung von Klammern oder anderen Befestigungsmitteln gehalten werden, sondern es ist
gegebenenfalls auch möglich, die Schablone leicht von dem Träger zu lösen, indem es zu diesem Zweck
nur notwendig ist, die Einwirkung des elektrischen oder magnetischen Feldes zu unterbrechen.
Bei der Herstellung von Mosaikschirmen für eine Kathodenstrahlröhre unter Verwendung einer
Schablone für die Bildung der Mosaikelemente kann es wünschenswert sein, die Schablone aus der
Hülle zu entfernen, wenn sie nicht mehr benötigt wird. Zu diesem Zweck kann die Hülle mit einem
seitlichen Rohr versehen sein, durch welches die Schablone herausgezogen werden kann, worauf die
Verbindungsstelle des seitlichen Rohres mit der Hülle verschlossen und das seitliche Rohr entfernt
wird. Das seitliche Rohr kann auch zum Einführen der Schablone in die Hülle vor der Bildung der
Mosaikelemente dienen. Zu diesem Zweck kann die Schablone an einem Ende einer Stange
aufgewickelt und durch das seitliche Rohr eingeführt werden, wobei das letztere so angeordnet
ist, daß durch Drehen tier Stange die Schablone sich abwickelt und von der Stange vor
der Trägerplatte herabhängt. Es wird dann eine elektrostatische Kraft auf die Schablone ausgeübt,
um sie in enge Berührung mit dem Träger zu bringen. Wenn die Ablagerung der Elemente vollendet
ist, wird die elektrostatische Kraft außer Wirkung gebracht und die Stange so gedreht, daß
sich die Schablone aufwickelt, worauf die Stange mit der Schablone in das seitliche Rohr gezogen
wird. Um das Drehen der Stange und das Hinausziehen derselben zu erleichtern, kann die Stange mit
einer Armatur aus magnetischem Material versehen sein, auf welche magnetische Kräfte ausgeübt
werden, um die Stange zu drehen und sie in das seitliche Rohr zu ziehen.
Das Verfahren zum Herstellen eines photoelektrischen Mosaikschirmes für eine Kathodenstrahlröhre
für Fernsehzwecke kann in folgender Weise ausgeführt werden. Ein flacher rechteckiger
Träger aus Glas, Glimmer oder anderem dielektrischen Material wird auf einer Seite mit einem
Metallgitter oder einer undurchsichtigen oder einer dünnen transparenten Metallschicht versehen, welche
als Signalelektrode des Mosaikschirmes dient. Der Träger wird innerhalb einer Hülle so angeordnet,
daß sich die Metallschicht auf der Seite des Trägers befindet, welche von der Elektronenkanone abgekehrt
ist. Der Träger kann rechtwinklig zur Achse der Elektronenkanone oder, wie bei einigen Arten
von Fernsehsenderröhren, zu ihr geneigt sein. Die Hülle ist mit einem Rohr versehen, welches von ihr
seitlich hervorragt und so angeordnet ist, daß die Achse des seitlichen Rohres quer zum Träger gerichtet
ist und sich etwas vor ihm befindet. Ein Rand einer rechteckigen, biegsamen Schablone in
Form eines flachen Netzes aus feinem Metalldraht, beispielsweise aus Silber, Nickel oder Aluminium,
wird an einer Metallstange befestigt. Wenn ein Aluminiumnetz verwendet wird, wird es zweckmäßig
zunächst einer anodisierenden Behandlung unterworfen. Die Fläche des Netzes ist etwas größer
als diejenige des herzustellenden Mosaiks. Das Netz kann beispielsweise etwa 100 bis 200 Maschen pro
Zentimeter aufweisen. Es soll ein kleines Deckungsverhältnis, beispielsweise weniger als 30%, besitzen.
Die Stange ist an einem Ende mit einer Magnetarmatur versehen, bestehend aus einem Paar Polstücke,
von welchen sich eines an jeder Seite der Stange befindet. Die Stange wird so gedreht, daß
sich das Netz auf ihr aufwickelt. Die Stange wird dann durch das seitliche Rohr eingebracht, bis das
aufgewickelte Netz sich quer zur Trägerplatte erstreckt, dann wird das seitliche Rohr verschlossen
und die Hülle mit einer Pumpe verbunden, evakuiert und durch Erhitzen auf eine Temperatur von 400
bis 5000 C entgast. Durch Bewegen eines Magneten außerhalb des seitlichen Rohres wird die Armatur
und dadurch die Stange gedreht, bis das Netz vor dem Träger herabhängt. Die Röhre wird dann so
angeordnet, daß ihre Achse vertikal ist, so daß das Netz kurvenförmig von der Trägerplatte forthängt.
Zwischen dem Netz und der Signalelektrode wird dann eine elektrische Potentialdifferenz erzeugt, wodurch
ein elektrostatischer Zug zwischen ihnen auftritt, welcher das Netz in enge Berührung mit der
Trägerplatte bringt. Zu diesem Zweck wird eine Spannung von beispielsweise 500 bis 1000 Volt
zwischen Netz und Signalelektrode mittels Leitungen angelegt, welche in die Hülle eingeschmolzen und
mit der Stange und der Signalelektrode verbunden sind. Hierdurch werden zunächst der Teil des
Netzes in der Xähe der Stange und dann nach und nach weitere Flächenteile des Netzes in Berührung
mit der Trägerplatte gebracht, so daß das Netz glatt über die Trägerplatte ausgebreitet wird und
an ihr anhaftet. Darauf wird mittels eines Heizelements Antimon in der Hülle verdampft und auf
denjenigen Teilen des Trägers abgelagert, welche ίο von dem Netz frei sind, während die Hülle noch
mit der Pumpe verbunden bleibt. Infolge der engen Berührung zwischen dem Netz und der Trägerplatte
besteht wenig Wahrscheinlichkeit, daß Antimon unter die Drähte des Netzes dringt. Während
des Verdampfens des Metalls kann die Hülle durch flüssige Luft oder Kohlensäureschnee gekühlt werden,
um weiterhin jedes Verbreiten von verdampftem Metall zu verhindern. Falls gewünscht, kann das
Antimon aus einer Quelle von erheblicher Fläche ao oder aus mehreren Quellen verdampft werden.
Wenn die Ablagerung von Antimon beendet ist, werden die Spannungsdifferenzen aufgehoben, so '
daß das biegsame Netz wieder von dem Träger ; forthängen kann. Es kann notwendig werden, die
Hülle leicht zu schütteln, um das Netz von dem j Träger zu trennen, oder man kann zu diesem Zweck
die gleiche hohe Spannung sowohl dem Netz als der Signalelektrode zuführen. Die Stange wird dann
wieder unter Verwendung eines Magneten gedreht, ■ um das Netz auf der Stange aufzuwickeln, worauf ;
die Armatur längs zum seitlichen Rohr gezogen j wird, so daß die Stange mit dem Netz in das seitliche
Rohr gelangt. Das seitliche Rohr wird dann an einer Verengung, mit welcher es an die Hülle angeschlossen
ist, abgetrennt und mit der Stange und dem Netz entfernt. Auf dem Träger bleibt ein
Mosaik zurück, welches aus einer Mehrzahl im Abstand voneinander befindlicher Elemente aus Antimon
besteht. Die Elemente werden dann durch Ablagerung von Caesium aktiviert, welches aus einem
seitlichen Rohr verdampft wird oder, falls gewünscht, durch Erhitzen aus einer Kapsel freigemacht
wird, welche sich auf einer Heizwicklung in der Hülle befindet.
Das Antimon wird zweckmäßig während der obenerwähnten Entgasungsmaßnahme durch Herausziehen
in ein seitliches Rohr geschützt. Falls jedoch das Antimon während der Entgasungsmaßnahme
in der Hülle exponiert bleibt, sollte die Temperatur nicht über 3000 C gesteigert werden.
Das Verfahren kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß das N~etz, anstatt in der obenbeschriebenen
Weise in die Hülle eingeführt zu werden, an einem Rand des Trägers so angeklammert oder
in anderer Weise befestigt wird, daß es vor dem Einbringen in die Hülle von ihm herabhängt, worauf
eine elektrostatische Kraft auf das Netz ausgeübt wird, wenn der Träger sich in seiner Lage in
' der Hülle befindet, so daß eine dichte Berührung zwischen Netz und Träger herbeigeführt wird.
Wenn die Bildung der Mosaikelemente beendigt ist, : wird die elektrostatische Kraft aufgehoben, das .
Netz von dem Träger entfernt und durch ein seit- | liches Rohr herausgezogen, welches darauf abgeschmolzen
wird. Um dieses Entfernen zu erleichtern, kann das Netz an seiner unteren Kante mit einer
Stange aus magnetischem Material versehen sein, so daß durch geeignetes Bewegen von Magneten
außerhalb der Hülle das Netz vom Träger abgezogen und in das seitliche Rohr gebracht wird. Im
Falle einer Röhre mit einseitigem Mosaikschirm und einer undurchsichtigen Signalelektrode braucht
das Netz nicht aus der Hülle entfernt zu werden. Statt dessen kann die Hülle so gedreht werden, daß
das Netz nahe der Seite der Signalelektrode, welche dem Mosaikschirm entgegengesetzt ist, herabhängt.
Es wäre möglich, daß während der Evakuierung und/oder dem Erhitzen der Hülle und der Teile
innerhalb derselben und vor der Herstellung der Mosaikelemente die Oberfläche des Trägers mit
kleinen Mengen von Antimon, welche von der erwähnten Quelle oder Quellen verdampft werden,
oder durch anderes unerwünschtes Material verunreinigt wird. Dies kann die Isolation der Mosaikelemente
voneinander beeinträchtigen. Um eine solche Verunreinigung des Trägers zu vermeiden,
können Mittel vorgesehen sein, um ihn während der Verdampfung und/oder der Erhitzung der Hülle
abzuschirmen. Beispielsweise kann das Netz an der Stange mittels einer Maske aus Metallfolien oder
anderem geeigneten Material mit etwa den gleichen Abmessungen wie das Netz befestigt werden. Hierfür
eignen sich beispielsweise Gold-, Platin- und Aluminiumfolien. Ein Rand der Maske wird an der
Stange so befestigt, daß sie von ihr herabhängt, und das Netz wird am unteren Rande der Maske befestigt.
Beim Einbringen in die Hülle sind Maske und Netz auf der Stange aufgewickelt. Vor dem
Evakuieren der Röhre wird die Stange so gedreht, daß sowohl Netz als Maske sich so abwickeln, daß
die letztere vor dem Träger herabhängt, und eine elektrostatische Kraft wird auf die Maske ausgeübt,
so daß sie in feste Berührung mit der Trägerplatte gelangt. Die Maske bleibt in dieser Weise
während des Evakuierens der Hülle und während der Zeit der stärksten Erhitzung in Berührung mit
dem Träger, so daß die Oberfläche des Trägers gegen Verunreinigung geschützt ist. Wenn das
Antimon auf dem Träger abgelagert werden soll, wird die elektrostatische Kraft aufgehoben und die
Stange so gedreht, daß sich die Maske auf ihr aufwickelt und das Netz vor den Träger gelangt.
Dann wird eine elektrostatische Kraft auf das Netz ausgeübt, so daß es in der beschriebenen
Weise in Berührung mit dem Träger gebracht wird, worauf die Ablagerung des Antimons erfolgt
und die folgenden Operationen ausgeführt werden. Die Hülle bleibt nach dem Entgasen in Verbindung
mit der Pumpe und wird nach Aktivierung der aus Antimon bestehenden Mosaikelemente mit
Caesium verschlossen, so daß das ganze Verfahren zum Herstellen und Aktivieren des Mosaikschirmes
im Vakuum erfolgt. Falls gewünscht, kann das Netz durch eine öffnung in der Hülle entfernt
werden, während die letztere mit einem inerten
Gas gefüllt gehalten wird, um das Eintreten von Luft zu verhindern, welche eine schädliche Wirkung
auf die Antimonteile haben könnte.
Falls gewünscht, kann anstatt einer elektrostatischen eine magnetische Kraft zum Herbeiführen
der dichten Berührung zwischen dem Netz und dem Träger angewendet werden. Zu diesem ;
Zweck kann ein Netz aus magnetischem Material verwendet und zu geeigneten Zeiten eine magne- j
ίο tische Kraft auf dasselbe ausgeübt werden, bei- j
spielsweise mittels eines Solenoids, welches die ι Hülle umgibt und geeignet ist, ein magnetisches j
Feld geeigneter Richtung zu erzeugen. Auch zum Herbeiführen einer dichten Berührung zwischen
dem Träger und der erwähnten Maske kann eine magnetische Kraft verwendet werden, in welchem
Fall die Maske aus magnetischem Material besteht.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen von Mosaikschirmen, welche voneinander isoliert leitende
Elemente aufweisen, beispielsweise für Kathodenstrahlröhren für Fernsehen und ähnliche
Zwecke, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, aus welchem die leitenden Elemente zu
bilden sind, auf einen isolierenden Träger durch eine Schablone abgelagert wird und daß
während der Ablagerung des Materials die Schablone in enger Berührung mit dem Träger
durch elektrostatische oder magnetische Kraft gehalten wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerung in einer
verschlossenen, evakuierten Hülle einer Kathodenstrahlröhre erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Formung der genannten Elemente der Träger gegen Verunreinigung durch eine Maske geschützt ist,
welche durch eine elektrostatische oder magnetische Kraft in enger Berührung mit dem Träger
gehalten wird.
4. Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mosaikschirm auf einem Träger gebildet wird, welcher auf der Seite, die derjenigen
entgegengesetzt ist, auf welcher der Schirm gebildet wird, eine Signalelektrode aufweist, und daß eine Schablone in Berührung
mit dem Träger durch eine elektrostatische Kraft gehalten wird, die durch Anlegen einer
Potentialdifferenz zwischen der Schablone und der Signalelektrode erzeugt wird.
5. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material Antimon verwendet wird.
6. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material Wismut verwendet wird.
7. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material eine Antimonverbindung verwendet wird.
8. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material eine Wismutverbindung verwendet wird.
9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material eine Legierung von Antimon mit einem anderen Metall verwendet wird.
10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Material eine Legierung von Wismut mit einem anderen Metall verwendet wird.
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1946
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- 1946-12-06 FR FR938487D patent/FR938487A/fr not_active Expired
-
1947
- 1947-12-19 CH CH265992D patent/CH265992A/de unknown
-
1949
- 1949-03-01 DE DEP35317A patent/DE803779C/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1102305B (de) * | 1957-06-26 | 1961-03-16 | Emi Ltd | Verfahren zur Herstellung eines Musters metallischer Elemente auf einem Traeger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US2600121A (en) | 1952-06-10 |
| FR938487A (fr) | 1948-09-16 |
| CH265992A (de) | 1949-12-31 |
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